Schwingungsüberwachung leichtgemacht: Zustandsbewertung mithilfe aussagekräftiger Kennwerte
Komplexitätsabbau durch KPI-Berechnung aus Schwingungs- und Maschinendaten in ibaPDA mittels ibaInSpectra
Ein Kunde aus der Luftfahrtindustrie betreibt eine Reibschweißmaschine für die Fertigung von Triebwerksteilen. Eine möglichst hohe und langfristige Verfügbarkeit der Maschine ist hierbei sehr wichtig. Jedoch war das bisherige Schwingungsananlysesystem in die Jahre gekommen und der dazugehörige Betreuungsvertrag mit einem externen Dienstleister ausgelaufen. Damit konnte die Überwachung und Diagnose der Maschine nicht mehr sichergestellt werden.
Um an dieser Stelle die Schwingungsüberwachung der Maschine weiterhin zu gewährleisten und intern für mehr Transparenz zu sorgen, entschied sich das Unternehmen schließlich, das Altsystem abzulösen. Dabei sollte auch neben der Verschleißüberwachung, basierend auf Schwingungsdaten, auch dem aktuellen Betriebszustand der Maschine mehr Aufmerksamkeit gewidmet werden, wobei die bestehenden Messstellen aber nicht verändert wurden. Eine wichtige Anforderung für den Kunden an das System war es zudem, gut interpretierbare Daten zu liefern, diese für Vergleiche aufzubereiten und letztlich für Langzeittrends zu speichern. Auf der Suche nach einer geeigneten Lösung entschied sich das Unternehmen schließlich für das iba-System, das, neben der technischen Leistungsfähigkeit, vor allem mit Flexibilität, Offenheit und umfassender Datenanalysefähigkeit punkten konnte: Im iba-System können sowohl Steuerungs- als auch die Daten der Schwingungssensoren synchron erfasst und zu aussagekräftigen Kennwerten (beispielsweise der Effektivwert der Schwinggeschwindigkeit oder der Crestfaktor) gerechnet werden. Damit lassen sich unterschiedliche Maschinenzustände wie etwa der Aufwärmlauf oder Schweißungsvorgänge mit unterschiedlichen Schwungmassen unkompliziert und getrennt voneinander überwachen – auch ohne tiefgehende Kenntnisse im Bereich Condition Monitoring. Dies erleichtert die Arbeit des Kundenpersonals und sorgt für eine höhere Reaktionsgeschwindigkeit und Diagnosefähigkeit im Fehlerfall. Zudem konnten mit Installation des iba-Systems zahlreiche neu hinzugekommene Anforderungen abgedeckt werden.
Vorteile
Schnelleres Erkennen
von Abweichungen und Fehlerzuständen
Vereinfachte Schwingungsanalyse
durch Betriebspunkt-abhängige Trenddarstellung von Schwingungs-KPIs
Offenes System für flexible Anpassungen
Anpassungen an verschiedene Prozess– und Maschinensituationen für den Kunden
Möglichkeit einer Detailanalyse
durch die Speicherung der Rohdaten
Die Technik
Über acht Vibrationssensoren werden die Schwingungen entlang der Rotationsschweißmaschine erfasst und in ibaPDA aufgezeichnet. Zusätzlich dazu werden in ibaPDA, zeitsynchron die relevanten Prozessdaten der Maschine direkt aus S7-SPS erfasst. In ibaInSpectra werden anschließend die definierten Kennwerte berechnet und dem jeweiligen Betriebszustand zugeordnet. Anhand dieser können erste Überprüfungen des Maschinenzustands erfolgen, so werden etwa die Schwinggeschwindigkeiten mit den entsprechenden Alarm- und Warnwerten vergleichen. Zur Trendanalyse wurde zudem ein Dashboard für den Anlagenbediener erstellt, das die Daten anhand der jeweiligen Betriebseinstellung filtert und visualisiert. Alle erfassten Schwingungsrohdaten, KPIs und Maschinenprozessdaten werden automatisch mit der iba Datenverarbeitung, mittels ibaDatCoordinator und ibaAnalyzer, in die kundeneigene Datenbank exportiert und dort langfristig gespeichert. Dies ermöglicht einmal das Trending über größere Zeiträume und zusätzlich per Drill-down die nachträgliche Detailanalyse auf Rohdatenbasis, denn gerade im Abweichungs- oder Fehlerfall ist dies für Experten von hoher Relevanz. Während des Projektverlaufs unterstützte iba bei der Systemauslegung, der Einrichtung und Konfiguration des iba-Systems, bei der Definition und Berechnung der notwendigen KPIs und bei der Erstellung eines ibaAnalyzer-Profils für tiefergehende Offline-Analysen.
Eugen Graz
Application & Consulting Ingenieur,
iba AG